题目内容
18.如图,一宇宙飞船在轨道半径为R的近地圆轨道I上围绕地球运行,经变轨后进入椭圆轨道II运行,下列说法正确的是( )A. | 飞船在轨道Ⅱ运行周期比在轨道I运行周期小 | |
B. | 飞船在椭圆轨道远地点的速率大于近地点的 | |
C. | 飞船从近地点向远地点运动的过程中机械能不断增大 | |
D. | 飞船从轨道Ⅰ变轨进入到轨道Ⅱ的过程中机械能变大 |
分析 根据开普勒第三定律求出周期的变化情况.
飞船机械能是否变化要看是否有外力对飞船做功,当万有引力刚好提供飞船所需向心力时 飞船正好可以做匀速圆周运动,若是供大于需,则飞船做逐渐靠近圆心的运动,若是供小于需,则飞船做逐渐远离圆心的运动.
解答 解:A、根据开普勒第三定律$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}$=k,飞船在轨道Ⅱ运行时的半径比在轨道Ⅰ运行周期大,飞船在轨道Ⅱ运行周期比在轨道Ⅰ运行周期大.故A错误.
B、根据开普勒第二定律可知,飞船的轨道半径越大,则线速度越小,所以飞船在椭圆轨道远地点的速率小于近地点的速率.故B错误;C、飞船从近地点向远地点运动的过程中只有万有引力做功,飞船的机械能不变.故C错误.
D、在椭圆轨道的近地点若实施变轨,将圆轨道Ⅰ变成椭圆轨道Ⅱ是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力小于飞船所需向心力,所以应给飞船加速,增加所需的向心力,因此飞船在该点火加速,外力对飞船做功,故飞船在此过程中机械能增加.故D正确;
故选:D
点评 卫星变轨问题,要抓住确定轨道上运行机械能守恒,在不同轨道上的卫星其机械能不同,轨道越大机械能越大.
练习册系列答案
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9.如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦的往复运动.则小球( )
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